RU11967U1 - Установка для получения молочно-белкового продукта из растительного сырья - Google Patents

Abstract

1. Установка для получения молочно-белкового продукта из растительного сырья, содержащая электропривод с приводным валом и размолочно-варочный агрегат, включающий бак с герметичной крышкой, снабженный сливным патрубком с краном, загрузочную воронку, снабженную затвором с уплотнительным узлом, режущий механизм, установленный в донной части бака на вертикальном валу, кинематически связанным с электроприводом, сепаратор, выполненный в виде цилиндрического стакана с отверстиями, установленный на дне бака и охватывающий с зазором режущий механизм, разделительный кольцевой диск, охватывающий сепаратор в верхней его части и закрепленный в баке с образованием зазора между своей внешней кольцевой поверхностью и боковой стенкой бака, парораспределитель, снабженный патрубком с краном для соединения с парогенератором и установленный в баке между его дном и распределительным диском, отличающаяся тем, что она снабжена размолочно-варочным агрегатом, а приводной вал электропривода установлен параллельно вертикальным валам режущих механизмов двух размолочно-варочных агрегатов и кинематически связан с ними посредством управляемых муфт сцепления, причем режущий механизм размолочно-варочных агрегатов снабжен центробежным экструдером.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки и дно бака, по крайней мере, одного размолочно-варочного агрегата снабжены рубашкой, выполненной, например, в виде двойных стенок.3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что полости между двойными стенками и дном бака размолочно-варочного агрегата заполнены теплоизолятором.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что центробежный экструдер вы�

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОЧНО-БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА

ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Полезная модель относится к малогабаритному оборудованию для пищевой промышленности и может быть использована для получения молочно-белкового продукта из растительного сырья, преимущественно для получения соевого молока путем измельчения и тепловой обработки соевых бобов.

Известна машина для производства сыра тофу, содержащая воронку, мельницу, центрифугу-сепаратор и приемник свернувшегося молока или творога. Для компактности машины дробилку и центрифугу располагают в одном корпусе. В данной машине реализуется следующий способ получения молочно-белкового продукта из растительного сырья: исходное сьфье через воронку подается для измельчения в водяной контейнер с дробилкой, после чего направляется внутрь сепаратора. Во вращающейся цилиндрической корзине из состава с измельченной консистенций происходит отделение творога из молока. (Патент РСТ №89/00818, МКИ4 A23L 1/20, A47J 19/00,28.07.88г.).

К недостаткам данной машины следует отнести её низкую производительность и низкз ю эффективность извлечения растительного белка, ввиду отсутствия тепловой обработки измельченного продз кта.

Известна установка для извлечения белка из растительного сырья для получения пищевых продуктов (Патент США №3598611, ПКИ 426523, МКИ А22С 18/10, A23J 1/00, 10.08.71г.). Установка содержит теплоизоляционный бак, в дне которого на вертикальном валу установлен измельчитель в виде ротора с ножами и цилиндр-сепаратор. Вертикальный вал посредством муфты соединен с электроприводом. В нижней части бака установлен тэновый электронагреватель, в цепь

МПК6 A23L 1/20,1/201

питания которого включен реостат. В данной установке по сравнению с предыдущей существенно повышен выход белкового продукта, поскольку исходное сырье после размола подвергается тепловой обработке в теплоизолированном баке. Однако она имеет низкую производительность.

Известна установка «соевая корова наиболее близкая по числу совпадающих существенных признаков с заявляемой, и которая взята за прототип («Соя - путь к успеху, Дмитрий Тихомиров, ж-л «Оборудование №3, 1999г.; Техническая документация к установке «Соевая корова). В комплект оборудования по производству продуктов питания на основе сои входят три агрегата: размолочно-варочный аппарат, электропарогенератор и отжимной пресс. При этом размолочно-варочный агрегат установки содержит бак с герметичной крышкой, снабженный сливным патрубком с краном, загрузочную воронку, установленную на крышке бака и снабженную затвором с уплотнительным узлом, режупщй механизм, содержапщй крестообразный ротор с периферийными ножами, установленный в донной части бака, вал которого соосен вертикальном валу электропривода, крышку ротора, закрепленную в верхней его части и выполненнзто в виде диска с отверстиями, сепаратор, выполненный в виде цилиндрического стакана с отверстиями, установленный на дне бака и охватывающий с зазором режущий механизм, разделительный кольцевой диск, внутренней своей кольцевой поверхностью, охватывающий сепаратор в верхней его части и закрепленный в баке с образованием зазора между своей внепшей кольцевой поверхностью и боковой стенкой бака, парораспределитель, установленный в баке между его дном и распределительным диском, выполненный в виде кольцевого трубопровода с отверстиями, снабженного патрубком с краном для

соединения с парогенератором. В данной установке реализуется следующий способ молочно-белкового продукта из растительного сырья: предварительно обработанные бобы сои массой 2кг. через загрузочную воронку помещают вместе с 15 литрами воды в герметичный бак, где происходит измельчение бобов и экстрагрфование соевого белка воде. Размол производится ножами, а экстрагирование осуществляют в баке без доступа воздуха путем нагрева массы с помощью пара. Цикл слива размолотого и обработанного продукта, загрузки новой партии исходного сырья и его размола соизмерим по времени с щпоюм варки измельченного продукта. Весь цикл длится 15 мин. Обработанную теплом массу отжимают, отделяя соевое молоко от окары. Данная установка высокотехнологична, поскольку позволяет повысить выделение белка из исходного продукта. Однако она имеет низкую производительность, так как нерационально используется электропривод, не функционирующий в процессе варки измельченной массы. Кроме того, она имеет не очень удачную компоновку: расположение приводного вала двигателя соосно с валом ротора, что в случае протечки белковой массы, обладающей высокими клеящими свойствами, приводит к стопорению вала электропривода, и, как правило, к выходу его из строя.

Полезная модель решает задачу повышения производительности и эффективности установки, за счет более рационального использования электродвигателя при незначительном усложнении конструкции установки. Кроме того, изобретение позволяет повысить надежность работы установки.

Поставленная задача решается также за счет того, что в установке для получения молочно-бе:пкового продукта из растительного сьфья содержащей электропривод с приводным валом и размолочно-варочный

агрегат, включаюпщй бак с герметичной крышкой, снабженный сливным патрубком с краном, загрузочную воронку, установленную на крышке бака и снабженную затвором с уплотнительным узлом, механизм, содержащий крестообразный ротор с периферийными ножами, установленный в донной части бака на вертикальном валу кинематически связанным с электроприводом, крышку ротора, закрепленную в верхней его части и выполненную в виде диска с отверстиями, сепаратор, выполненный в виде цилиндрического стакана с отверстиями, установленный на дне бака и охватывающий с зазором режупщй механизм, разделительный кольцевой диск, размещенный над реж5Ш1;им механизмом, опирающийся на верхний торец сепаратора и закрепленный в баке с образованием зазора между своей внешней кольцевой поверхностью и боковой стенкой бака, парораспределитель, снабженный патрубком с краном для соединения с парогенератором и установленный в баке между его дном и распределительным диском, введен второй размолочно-варочный агрегат, а приводной вал электропривода установлен параллельно вертикальным валам режзшщх механизмов размолочно-варочных агрегатов и кинематически связан с ними посредством управляемых муфт сцепления, причем режупщй механизм размолочно-варочных агрегатов снабжен центробежным экструдером.

При этом стенки и дно бака установки, по крайней мере, одного размолочно-варочного агрегата могут быть снабжены рубашкой, выполненной, например, в виде двойных стенок. Полости между двойными стенками и дном бака размолочно-варочного агрегата могут быть заполнены теплоизолятором.

Как вариант центробежный экструдер может быть выполнен в виде диска, закрепленного в нижней части ротора, снабженного

лопастями равномерно размещенными, но 1файней мере, на одной из его торцевых поверхностей, но архимедовой спирали.

Парораспределитель может быть выполнен в виде кольцевого трубопровода с отверстиями.

Целесообразно размолочно-варочные агрегаты установки снабдить рассекателями, выполненными в виде двух пластин, установленных на разделительном кольцевом диске диаметрально и крестообразно.

Для повышения процесса измельчения исходного продукта дно бака размолочно-варочного агрегата сопрягается с боковой стенкой по вогнутой криволинейной поверхности и образует с разделительным кольцевым диском равномерно сужающийся к боковой стенке бака зазор.

Для повышения качества готового пищевого продукта установка может быть оснащена системой очистки воды и автоматическим дозатором подачи очищенной воды в загрузочные воронки размолочноварочного агрегата.

Сущность заявленного изобретения поясняется следующими чертежами: на Фиг.1 нредставлен общдй вид устройства; на Фиг.2 продольный разрез размолочно-варочного агрегата; на Фиг.З - вид А Фиг.2; на Фиг.4 - разрез А-А Фиг.2; на Фиг.5 - разрез Б-Б Фиг.2; на Фиг.6 - циклограммы работы установки, где: «а - циклограмма работы первого размолочно-варочного агрегата, «б - тоже второго агрегата, «г - циклограмма работы электропривода.

Установка получения молочно-белкового продукта из растительного сырья содержит: корпус 1, в котором установлено два размолочно-варочных агрегата 2, электронривод 3, систему очистки воды, состоящую из фильтров 4, кранов 5 и трубонроводов 6, соединенную с автоматический дозатором 7 для подачи очищенной

воды в размолочно-варочные агрегаты 2. Установка снабжена также кранами 8, обратными клапанами 9 для подсоединения ее трубопроводом 10 к источнику пара, например к парогенератору 11, который может входить в комплект установки.

Каждый размолочно-варочный агрегат 2 содержит бак 12 с герметичной крышкой 13, в которой установлена загрузочная воронка 14 со стопорным осевым затвором 15, снабженным уплотнительным узлом 16. Бак 12 снабжен сливным патрубком 17 с краном 18. В донной части бака 12 установлен режущий механизм, который содержит крестообразный ротор 19 на периферийных концах которого закреплены четыре ножа 20. Ротор 19 установлен на вертикальном валу 21, который посредством сцепной муфты 22 и шкива 23 кинематически связан с электроприводом 3. Приводной вал 24 электропривода 3 установлен параллельно вертикальным валам 21 режупщх механизмов двух размолочно-варочных агрегатов 2. Ротор 19 снабжен крышкой 25 выполненной в виде диска закрепленного на роторе 19. В крышке 25 выполнены отверстия 26.

Установка содержит также центробежный экструдер, осуш;ествляюший активное механическое перемепшвание измельчаемой массы, оттесняя ее от центра бака 2 к его периферии. Он может быть выполнен в виде диска 27, закрепленного в нижней части ротора 19 и снабженного лопастями 28 равномерно размеш;енными на одной из сторон или на обоих сторонах диска 27 по архимедовой спирали. Режупщй механизм охвачен с зазором сепаратором 29, выполненным в виде цилиндрического стакана с отверстиями, за1фепленного в дне бака 12. Над режушим механизмом с опорой на верхний торец сепаратора 29 в баке 12 закреплен разделительный диск 30, например, с помошью опорных шпилек 31с крепежными элементами. Разделительный диск 30

закреплен с образованием зазора между его внешней кольцевой поверхностью и боковой внутренней стенкой бака 12. В донной нише 32, образованной дном бака 12 и разделительным кольцевым диском 30 расположен парораспределитель, выполненный, например, в виде кольцевого трубопровода 33 с отверстиями 34. Парораспределитель снабжен патрубком 35, краном 8 и обратным клапаном 9 для соединения с парогенератором 11. Дно бака 2 сопрягается с его боковой стенкой по вогнутой криволинейной поверхности 36, образующей с разделительным кохиьцевым диском 30 равномерно сужаюш;ийся к боковой стенке бака 12 зазор 37. Размолочно-варочный агрегат 2 снабжен рассекателем, вьшолненным в виде двух пластин 38 свободно установленных на разделительном кольцевом диске 30 диаметрально и крестообразно.

Стенки и дно бака 12, по крайней мере, одного размолочноварочного агрегата 2 могут быть снабжены теплоизоляционной рубашкой, выполненной в виде двойных стенок 39. При этом полости между двойными стенками могут быть заполнены теплоизоляционным материалом 40.

Установка работает следуюш;им образом.

Предварительно обработанные бобы сои вместе с очиш;енной водой через загрузочную воронку 14 помещают в герметичный бак 12 одного из размолочно-варочного агрегата 2 (цикл «з; на Фиг.6 - а). После чего закрывают затвор 15 и подключают электропривод 3 через Ш1СИВ 23 и муфту сцепления 22 к вертикальному валу 21 ротора 19 режзтцего механизма данного размолочно-варочного агрегата. Вращающийся ротор 19 ножами 20 производит измельчение бобов в водной среде (цикл «Wj на Фиг.6 - а). При этом измельченные частички через отверстия 26 в крьппке 25 ротора и свободное пространство между

плечами крестообразного ротора 19 перемещаются к центробежному экструдеру 27 и, взаимодействуя с его лопастями 28, оттесняются через отверстия сепаратора 29 к боковым стенкам бака 12, где через сужающийся зазор 37 поступают в верхнюю часть разделительного диска 30 и вновь к ротору с ножами. Выполнение дна бака 12с вогнутой криволинейной поверхностью с равномерным сужением зазора к боковой стенке бака между разделительным диском 30 и дном, а также снабжение установки центробежным экструдером позволяет существенного повысить эффективность измельчения бобов за счет интенсификации механического перемешивания измельчаемой массы и тем самым существенно сократить цикл измельчения. За цикл измельчения образуется равномерная мелкодисперсная суспензия. После окончания цикла измельчения, когда фракция бобов достигнет не более 0,3 мм, режущий механизм отключают и приступают к циклу варки измельченных бобов. Для этого открывают кран 8 и пар от парогенератора 11 по парораспределителю 33 и его отверстиям 34 поступает в нижнюю часть бака 12, обеспечивая тепловую обработку (варку) суспензии с максимальным выделением растительного белка (цикл «в; на Фиг.6 - а). Снабжение бака теплоизоляционной рубапшой позволяет стабилизировать температуру варки и повысить эффективность установки.

С началом цикла варки измельченной в воде массы (суспензии) в первом размолочно-варочном агрегате 2 осуществляют цикл загрз ки и измельчения в водной среде бобов во втором размолочно-варочном агрегате 2 (циклы «32 и «w на Фиг.6 -б) аналогичным образом, как и в первом агрегате. При этом электропривод кинематически соединяют с вертикальным валом 21 механизма измельчения второго агрегата 2. С окончанием цикла измельчения бобов в водной среде во втором агрегате

2 заканчивается цикл варки суспензии в первом агрегате 2. Электропривод переюпочают на первый агрегат 2 и осуществляют цикл слива полученного продукта (цикл «с/ на Фиг.6 -а) из первого агрегата 2 через сливной патрубок с краном 18. А во втором агрегате 2 начинают цикл варки измельченной суспензии (цикл «в на Фиг.6 -б). В дальнейшем циклы повторяются, а электропривод поочередно переключают с одного розмолочно-варочного агрегата 2 на другой (Фиг.6 - г). При этом цикл «ei(2)f на любом агрегате по времени не меньше суммы циклов , «32(1) и на другом агрегате.

При испытании установки 4 кг. предварительно обработанных соевых бобов помеш;али в 50-литровый бак первого размолочноварочного агрегата, куда вводили также 28 литров очищенной воды из расчета на 1кг. бобов 7 литров воды. Данное соотношение выбиралось исходя из влогосвязывающей способности белков сои, обеспечивающей получение стабильной эмульсии и гелеобразную форму готовым пищевым продуктам. Цикл загрз ки с герметизацией бака составлял в среднем 2-3 мин. В качестве исходного продукта могут бьггь взяты и другое растительное сырье, в частности рис, или смеси растительных веществ.

После загрузки осуществляли цикл измельчения с активным механическим перемешиванием бобов в водной среде посредством вращающихся со скоростью 2850 об/мин, ножей и центробежного экструдера. Данный цикл составлял от 1 до 7 мин. С окончанием цикла измельчения приступали к тепловой обработке измельченной массы паром с температурой ПО - 140°С и давлением - 5 атм. Расход испаренной воды составлял 0,1 - 0,2 литра на 1 литр измельченной массы. Температура массы при этом составляла 90 - 105°С. При тепловой обработке происходит экстрагирование соевого белка в воде

без доступа воздуха. Цикл варки (тепловой обработки) составлял от 7 до 15 мин. В любом случае продолжительность цикла слива полз енного в предшествующем периоде продукта, цикла загрузки исходного сырья с очищенной водой и цикла измельчения бобов в сумме не превышал длительность цикла тепловой обработки измельченной массы во втором размолочно-варочном агрегате.

Полученную после каждого периода обработки массу сливали в пресс и отжимали, отделяя соевое молоко от окары.

С каждого размолочно-варочного агрегата за один период до 30 литров соевого молока, которое могло являться конечным продуктом для реализации. Из молока в дальнейшем также соевый сыр (тофу), соевый майонез, соевый йогурт или другой пищевой продукт.

Данный способ и установка для его осуществления позволили повысить производительность получения конечного продукта в среднем на 80 %.

Кроме того, данная установка высокотехнологична, поскольку позволяет повысить выделение белка из исходного продукта до значений выше 85% с высоким качеством готового продукта.

Claims (9)

1. Установка для получения молочно-белкового продукта из растительного сырья, содержащая электропривод с приводным валом и размолочно-варочный агрегат, включающий бак с герметичной крышкой, снабженный сливным патрубком с краном, загрузочную воронку, снабженную затвором с уплотнительным узлом, режущий механизм, установленный в донной части бака на вертикальном валу, кинематически связанным с электроприводом, сепаратор, выполненный в виде цилиндрического стакана с отверстиями, установленный на дне бака и охватывающий с зазором режущий механизм, разделительный кольцевой диск, охватывающий сепаратор в верхней его части и закрепленный в баке с образованием зазора между своей внешней кольцевой поверхностью и боковой стенкой бака, парораспределитель, снабженный патрубком с краном для соединения с парогенератором и установленный в баке между его дном и распределительным диском, отличающаяся тем, что она снабжена размолочно-варочным агрегатом, а приводной вал электропривода установлен параллельно вертикальным валам режущих механизмов двух размолочно-варочных агрегатов и кинематически связан с ними посредством управляемых муфт сцепления, причем режущий механизм размолочно-варочных агрегатов снабжен центробежным экструдером.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки и дно бака, по крайней мере, одного размолочно-варочного агрегата снабжены рубашкой, выполненной, например, в виде двойных стенок.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что полости между двойными стенками и дном бака размолочно-варочного агрегата заполнены теплоизолятором.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что центробежный экструдер выполнен в виде диска, закрепленного в нижней части ротора, снабженного лопастями равномерно размещенными, по крайней мере, на одной из его торцевых поверхностей, по архимедовой спирали.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что размолочно-варочный агрегат снабжен рассекателем, выполненным в виде двух пластин, установленных на разделительном кольцевом диске диаметрально и крестообразно.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дно бака размолочно-варочного агрегата сопрягается с боковой стенкой по вогнутой криволинейной поверхности и образует с разделительным кольцевым диском равномерно сужающийся к боковой стенке бака зазор.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что парораспределитель выполнен в виде кольцевого трубопровода с отверстиями.

8. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что режущий механизм содержит крестообразный ротор с периферийными ножами и крышку ротора, закрепленную в верхней его части, выполненную в виде диска с отверстиями.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена системой очистки воды.